JP5475604B2 - Method for determining contact of shooting object - Google Patents
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Description
本発明は、カメラによって撮影される対象物が、カメラ前面の保護板に接触していないかどうかを判定する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for determining whether an object photographed by a camera is not in contact with a protective plate on the front surface of the camera.
近年、指静脈を用いた認証装置が普及している。この装置は、指に近赤外線を照射し、その透過光または反射光を撮影し、その画像データから静脈部分を抽出し、パターンマッチングを行うことにより本人かどうかを判定するものである。
指に近赤外線を照射した指を撮影するためのカメラを保護することと、可視光の影響を少なくするために、指とカメラの間には赤外線に対して透明な特性も持つ板状の部品(以下、フィルタと称する)が取り付けられることが多い。
しかしながら、フィルタに指が接触すると、静脈が圧迫されて静脈部分が写りにくくなり、認証性能に影響が出る。特に指静脈認証装置の使用方法が周知徹底されていない場合、使用者は指紋による認証装置と誤認し、フィルタ面に、故意に指を押し付ける場合があり、認証性能がさらに悪くなるという問題があった。
なお、本発明に関する先行技術文献として下記のものがある。
In recent years, authentication devices using finger veins have become widespread. This device irradiates a finger with near-infrared rays, images the transmitted light or reflected light, extracts a vein portion from the image data, and performs pattern matching to determine whether or not the person is the person.
In order to protect the camera that shoots the finger that irradiates the finger with near infrared rays and to reduce the influence of visible light, a plate-like component that also has a property transparent to infrared rays between the finger and the camera (Hereinafter referred to as a filter) is often attached.
However, when a finger comes into contact with the filter, the vein is compressed and the vein portion becomes difficult to be seen, which affects the authentication performance. In particular, when the usage method of the finger vein authentication device is not well known, the user may mistakenly recognize it as a fingerprint authentication device, and may intentionally press the finger against the filter surface, resulting in a further deterioration in authentication performance. It was.
In addition, there exist the following as prior art literature regarding this invention.
そこで、例えばフィルタ面に透明電極を貼り付けて、その静電容量の変化によりフィルタ面に指が接触しているかどうかを判定する方法が考えられるが、透明電極による画質の劣化やフィルタのコスト上昇等の悪影響が予想され、得策ではない。 Therefore, for example, a method of attaching a transparent electrode to the filter surface and determining whether the finger is in contact with the filter surface due to the change in capacitance can be considered. This is not a good idea.
本発明の目的は、フィルタ面に指が接触しているかどうかを安価なコストで検出することができる撮影対象物の接触判定装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the contact determination apparatus of the imaging | photography object which can detect whether the finger | toe is contacting the filter surface at low cost.
本発明に係る撮影対象物の接触判定装置は、下面部にフィルタ部材が設けられ、撮影対象の指の付け根部分から先端部分までを置く指置き台を有し、この指置き台に置かれた撮影対象の指に対し手のひら側から近赤外線を前記フィルタ部材を介して照射する近赤外線照明装置と、指の画像を前記フィルタ部材を介して手のひら側から撮影するカメラと、前記カメラが撮影した指の画像を処理して指がフィルタ面に接触しているかどうかを判定する接触判定部とを備え、
前記カメラの撮影範囲に対して、前記近赤外線照明装置が撮影対象の指に照射する近赤外線の照射範囲が狭く設定され、前記接触判定部では指の先端部分に形成された影の大きさによって指がフィルタ面に接触しているかどうかを判定することを特徴とする。
The contact detection apparatus for an object to be photographed according to the present invention has a filter member on the lower surface portion, and has a finger rest that places the base part of the finger to be photographed from the base part to the tip part, and is placed on this finger rest. A near-infrared illumination device that irradiates near-infrared rays from the palm side of the finger to be imaged through the filter member, a camera that captures an image of the finger from the palm side through the filter member, and a finger that is captured by the camera A contact determination unit that determines whether the finger is in contact with the filter surface by processing the image of
The near-infrared illumination device that the near-infrared illumination device irradiates the finger to be imaged with respect to the imaging range of the camera is set to be narrow, and the contact determination unit determines the size of the shadow formed on the tip of the finger. It is characterized in that it is determined whether or not the finger is in contact with the filter surface.
本発明によれば、撮影画像を処理するだけでフィルタ面に指が接触しているかどうかを判定できるので、透明電極などの電気的な部品を搭載する必要が無く、安価に構成することができる。 According to the present invention, since it is possible to determine whether or not a finger is in contact with the filter surface simply by processing a captured image, it is not necessary to mount an electrical component such as a transparent electrode, and it can be configured at low cost. .
以下本発明を適用した撮影対象物の接触判定装置一実施の形態について説明する。
図1は、本発明による撮影対象物の接触判定装置のシステム構成図であり、制御部101が指定する出力で赤外線照明装置102が撮影対象である指に対して赤外線を照射し、その状態で制御部からの指示を受けたカメラ装置103が指を撮影して画像データを出力し、さらに制御部103からの指示を受けた接触判定部104が画像処理を行って指が接触しているかどうかを判定するものである。
Hereinafter, an embodiment of a contact determination device for a photographing object to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a photographing object contact determination device according to the present invention, and an
図2は、本発明による撮影対象物の接触判定装置を用いた場合における、撮影対象物がフィルタ部材に接触していない場合の状態を示すものである。
撮影対象物である指201は、下面部に透明のフィルタ部材205が設けられた指置き台202および208に手のひら側を下に向けて置かれている。矢印206は、カメラ204の撮影範囲を示し、矢印207は近赤外線LED203から出力された近赤外線の照射範囲を示している。また、フィルタ部材205はカメラ204と撮影対象物である指201の間に配置され、カメラ204はフィルタ部材205を介して指置き台202および208に置かれた指201の像を撮影するようになっている。
近赤外線LED203から照射される近赤外線は、指の先端部分の指置き台208のL字底辺部で進路が遮られるため、指201の先端部分(図の左側部分)に影209が形成される。撮影対象物である指201における影209の右側の部分(付け根部分)においては近赤外線LED203から近赤外線が照射される。
この状態でカメラ204で撮影した画像の状態は、図3に示すようになる。すなわち、近赤外線が照射されている部分は符号302に示すように明るく写り、図2の影209に対応する部分は影303となる。
FIG. 2 shows a state where the photographing object is not in contact with the filter member when the photographing object contact determination device according to the present invention is used.
A
The near-infrared ray emitted from the near-
The state of the image taken by the
すなわち、カメラ204の撮影範囲に対して、近赤外線LED203が撮影対象の指201に照射する近赤外線の照射範囲が狭く設定され、指がフィルタ部材205に接触していない正常状態では指201の先端部分に所定の大きさの影303が形成される。
That is, the near-
図4は、指201がフィルタ部材205に接触している場合の状態を示す図である。
指201は、指置き台202に乗り、先端部分が指置き台208に接触し、さらにフィルタ部材205の上面に接触している。
206は、カメラ204の撮影範囲を示し、矢印207は近赤外線LED203の照射範囲を示す。この場合、近赤外線LED203から照射された近赤外線は、指置き台208によって影209を作るが、この影209はカメラ204の死角方向(撮影範囲外)にできるため、カメラ204にはほとんど写らない。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the
The
この状態で撮影した画像の状態は、図5に示すようになる。すなわち、近赤外線が照射されている部分は502に示すように明るく写り、図4の影209に対応する部分は影503となる。
このように、フィルタ部材205に撮影対象物が接触する場合と接触しない場合で、指の先端部分の影のでき方(大きさ)が異なるため、影の有無を判定することで接触しているか接触していないかを画像処理によって判定することができる。
The state of the image shot in this state is as shown in FIG. That is, a portion irradiated with near infrared rays appears bright as indicated by 502, and a portion corresponding to the
As described above, the manner (size) of the shadow of the tip of the finger is different depending on whether the object to be photographed is in contact with the
撮影画像から、影の有無を判定する方法は、図6において矩形601内に含まれる画素の平均輝度を求め、特定のしきい値と比較することにより影の有無を判定する。矩形601の位置および大きさと、前記しきい値は、撮影装置に依存する固有の値である。
The method for determining the presence or absence of a shadow from a captured image determines the presence or absence of a shadow by obtaining the average luminance of the pixels included in the
図7は、本発明による撮影対象物の接触判定装置において、接触しているか否かを判定するためのフローチャートである。
まずステップ701は指201の画像を撮影するものである。このときに得られる画像の幅をW、高さをHとする。
ステップ702は、矩形内部の平均輝度を求めるために、各変数を初期化するものである。
ステップ703は、輝度積算用カウンタZをゼロクリアし、y方向カウンタiyをゼロクリアするものである。
ステップ704は、画像の縦方向に全てのラインを列挙したかを判定するものである。
ステップ705は、x方向カウンタixをゼロクリアするものである。
ステップ706は、画像の横方向に全ての画素を列挙したかを判定するものである。
ステップ707は、着目画素の値を積算カウンタzに加算し、さらにx方向カウンタixをインクリメントするものである。
ステップ708は、y方向カウンタiyをインクリメントするものである。
ステップ709は、積算結果を画素数で割ることにより、矩形内の平均輝度を求めるものである。
ステップ710は、求めた平均輝度zと、影があるかどうかを判定するしきい値を比較すし、平均輝度zがしきい値より小さい場合には指201がフィルタ部材205に接触し、zがしきい値よりも大きい場合には接触していないと判定するものである。
FIG. 7 is a flowchart for determining whether or not the object to be photographed is in contact in the photographing object contact determination apparatus according to the present invention.
First, in step 701, an image of the
In
In
なお、上記実施形態では指置き台208のL字型底辺部で近赤外線を遮るようにすることによりカメラ204の撮影範囲より近赤外線の照射範囲が狭くなるように構成しているが、図8の他の実施形態に示すように近赤外線LEDの照射角度を指の付け根方向に傾けて配置するようにしても同様な効果が得られる。
In the above embodiment, the near-infrared irradiation range is narrower than the shooting range of the
201 撮影対象の指
203 近赤外線LED
204 カメラ
202 指置き台
208 指置き台
205 フィルタ部材
209 影
201
Claims (1)
前記カメラの撮影範囲に対して、前記近赤外線照明装置が撮影対象の指に照射する近赤外線の照射範囲が狭く設定され、前記接触判定部では指の先端部分に形成された影の大きさによって指がフィルタ面に接触しているかどうかを判定することを特徴とする撮影対象物の接触判定装置。 A transparent filter member is provided on the lower surface, and it has a finger rest that places from the base part of the finger to be photographed to the tip part, and near infrared light from the palm side to the finger of the object to be photographed placed on this finger rest A near-infrared illumination device that irradiates through the filter member, a camera that captures an image of a finger from the palm side through the filter member, and a finger that processes the finger image captured by the camera, A contact determination unit that determines whether or not it is touching,
The near-infrared illumination device that the near-infrared illumination device irradiates the finger to be imaged with respect to the imaging range of the camera is set to be narrow, and the contact determination unit determines the size of the shadow formed on the tip of the finger. An apparatus for determining contact with an object to be photographed, comprising: determining whether a finger is in contact with a filter surface.
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